A equipe BWT Alpine F1 recorreu à Manufatura Aditiva de Metais (AM) para melhorar o desempenho de seus carros produzindo acumuladores hidráulicos de titânio totalmente funcionais com pegada mínima.
A equipe BWT Alpine F1 vem trabalhando com a 3D Systems há vários anos para fornecimento e desenvolvimento colaborativos. Fazendo sua estreia em 2021, a equipe, cujos pilotos Fernando Alonso e Esteban Ocon terminaram em 10º e 11º lugar, respectivamente, na temporada passada, escolheu a tecnologia de impressão direta em metal (DMP) da 3D Systems para produzir peças complexas.
A Alpine aprimora continuamente seus carros, melhorando e aprimorando o desempenho em ciclos de iteração muito curtos. Os desafios contínuos incluem trabalhar dentro do espaço limitado disponível, manter o peso das peças o mais baixo possível e cumprir com as restrições regulatórias em constante mudança.
Especialistas do Applied Innovation Group (AIG) da 3D Systems forneceram à equipe de F1 a experiência necessária para fabricar componentes espirais complexos com geometrias internas desafiadoras e orientadas por funções em titânio.
A manufatura aditiva oferece uma oportunidade única de superar os desafios da inovação acelerada ao fornecer peças altamente complexas com prazos de entrega curtos. Para componentes como os acumuladores hidráulicos da Alpine, uma peça bem-sucedida exige experiência adicional em manufatura aditiva devido à complexidade do projeto e aos rigorosos requisitos de limpeza.
Para os acumuladores, especificamente a bobina de inércia do fluido da suspensão traseira, a equipe de corrida projetou um amortecedor com fiação fixa que faz parte do amortecedor da suspensão traseira no sistema de suspensão traseira na caixa principal da transmissão.
Um acumulador é um tubo longo e rígido que armazena e libera energia para flutuações médias de pressão. O AM permite que a Alpine maximize o comprimento da bobina de amortecimento ao mesmo tempo em que reúne uma funcionalidade completa em um espaço limitado.
“Projetamos a peça para ser o mais volumétricamente eficiente possível e para compartilhar a espessura da parede entre os tubos adjacentes”, explicou Pat Warner, gerente sênior de manufatura digital da equipe BWT Alpine F1. “Só a manufatura aditiva (MA) consegue isso.”
A bobina de amortecimento de titânio final foi produzida usando o DMP Flex 350 da 3D Systems, um sistema AM de metal de alto desempenho com uma atmosfera de impressão inerte. A arquitetura exclusiva do sistema das máquinas DMP da 3D Systems garante que as peças sejam robustas, precisas, quimicamente puras e tenham a repetibilidade necessária para produzir peças.
Durante a operação, a serpentina de amortecimento é preenchida com fluido e calcula a média das flutuações de pressão dentro do sistema, absorvendo e liberando energia. Para funcionar corretamente, os fluidos têm especificações de limpeza para evitar contaminação.
Projetar e produzir esse componente usando FA de metal oferece vantagens consideráveis ​​em termos de funcionalidade, integração em sistemas maiores e economia de peso. A 3D Systems oferece um software chamado 3DXpert, um software completo para preparar, otimizar e gerenciar fluxos de trabalho de impressão em metal.
A equipe BWT Alpine F1 escolheu o material LaserForm Ti Gr23 (A) para suas baterias, citando sua alta resistência e capacidade de produzir com precisão seções de paredes finas como motivos para sua escolha.
A 3D Systems é parceira de centenas de aplicações críticas em setores onde qualidade e desempenho são fundamentais. A empresa também fornece transferência de tecnologia para ajudar os clientes a adotar com sucesso a manufatura aditiva em suas próprias instalações.
Após o sucesso dos acumuladores impressos em titânio da equipe BWT Alpine F1, Warner disse que a equipe está encorajada a buscar componentes de suspensão mais complexos no próximo ano.